DE102016223533A1 - Method for transmitting messages between control units of a motor vehicle and switch device and motor vehicle - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Übertragen von Nachrichten (16) zwischen Steuergeräten (11) eines Kraftfahrzeugs (10) mittels einer Switchvorrichtung (14), wobei an Eingangsports (P1i,...,Pni) der Switchvorrichtung (14) die Nachrichten (16) der Steuergeräte (11) eintreffen und wobei jede der Nachrichten (16) eine Angabe einer Zieladresse (18) und einer Prioritätsstufe (19) enthält. Die Erfindung sieht vor, dass durch die Switchvorrichtung (14) pro Eingangsport (P1i,...,Pni) jeweils für eine oder einige oder alle der Prioritätstufen (19) und pro vorbestimmter Zeiteinheit höchstens Nachrichten (16) mit insgesamt einer vorbestimmte Höchstdatenmenge aufgenommen werden und die aufgenommenen Nachrichten (16) jeweils in Abhängigkeit von ihrer Zieladresse (18) einem Ausgangsport (P1o,...,Pno) zugeordnet werden und an jedem Ausgangsport (P1o,...,Pno) die diesem zugeordneten Nachrichten (16) ausgesendet werden. Hierdurch werden Zeitschranken für die jeweilige Übertragungsdauer garantiert.The invention relates to a method for transmitting messages (16) between control units (11) of a motor vehicle (10) by means of a switch device (14), wherein the messages (16) at input ports (P1i, ..., Pni) of the switch device (14) ) of the control devices (11) and wherein each of the messages (16) contains an indication of a destination address (18) and a priority level (19). The invention provides that by the switching device (14) per input port (P1i, ..., Pni) for each one or some or all of the priority levels (19) and per predetermined unit of time at most received messages (16) with a total of a predetermined maximum amount of data and the recorded messages (16) are respectively assigned to an output port (P1o, ..., Pno) depending on their destination address (18), and the messages (16) associated therewith at each output port (P1o, ..., Pno). to be sent out. This guarantees time limits for the respective transmission duration.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Übertragen von Nachrichten zwischen Steuergeräten eines Kraftfahrzeugs. Die Nachrichten werden als Datenpakete über ein Datennetzwerk übertragen, in welchem zumindest eine Switchvorrichtung (Switch) die Nachrichten weiterleitet oder zuordnet. Zu der Erfindung gehören auch die besagte Switchvorrichtung sowie das Kraftfahrzeug mit dem Datennetzwerk.The invention relates to a method for transmitting messages between control units of a motor vehicle. The messages are transmitted as data packets over a data network in which at least one switch device (switch) forwards or allocates the messages. The invention also includes the said switching device and the motor vehicle with the data network.
In einem Kraftfahrzeug wird in der Regel an das Datennetzwerk eine Anforderung in Bezug auf das zeitliche Verhalten gestellt, um für bestimmte Nachrichten, beispielsweise eines sicherheitsrelevanten Fahrerassistenzsystems, eine maximale Übertragungsdauer zu begrenzen. Hierzu sind zeitgesteuerte Ansätze in Form von Datenbussen, wie FlexRay oder das TTEthernet oder TTP, bekannt. Diese beruhen auf einem zeitgesteuerten Sendeplan oder Ablaufplan, der in alle beteiligten Steuergeräte implementiert werden muss. Dies resultiert aber darin, dass das gesamte Datennetzwerk auf einem globalen statischen Ablaufplan (Schedule) beruht, der eine Anpassung für alle Steuergeräte erfordert, falls ein neues Steuergerät nachgerüstet werden soll.In a motor vehicle, a requirement with respect to the temporal behavior is generally made to the data network in order to limit a maximum transmission duration for specific messages, for example a safety-relevant driver assistance system. Timed approaches in the form of data buses, such as FlexRay or the TTEthernet or TTP, are known for this purpose. These are based on a timed schedule or schedule, which must be implemented in all participating ECUs. However, this results in the fact that the entire data network is based on a global static schedule, which requires an adaptation for all control units, if a new control unit is to be retrofitted.
Aus der
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, in einem Datennetzwerk eines Kraftfahrzeugs eine maximale Verzögerung oder Latenz von zumindest einigen der zu übertragenden Nachrichten auf einen vorbestimmten Höchstwert begrenzen zu können.The invention has for its object to be able to limit a maximum delay or latency of at least some of the messages to be transmitted to a predetermined maximum value in a data network of a motor vehicle.
Die Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind durch die abhängigen Patentansprüche, die folgende Beschreibung sowie die Figur beschrieben.The object is solved by the subject matters of the independent claims. Advantageous developments of the invention are described by the dependent claims, the following description and the figure.
Die Erfindung stellt ein Verfahren bereit, mittels welchem Botschaften oder Nachrichten zwischen Steuergeräten eines Kraftfahrzeugs übertragen werden können. Hierzu wird ein Switch verwendet, der im Folgenden als Switchvorrichtung bezeichnet ist. Eine andere Bezeichnung für eine solche Switchvorrichtung ist auch Datenweiche oder Bridge. Unter einer Nachricht ist im Zusammenhang mit der Erfindung ein Datenpaket zu verstehen, das eine Angabe einer Zieladresse und einer Prioritätsstufe enthält oder aufweist. Die Switchvorrichtung verbindet Netzwerkzweige eines Datennetzwerks, wobei an jedem Netzwerkzweig jeweils entweder ein Steuergerät oder eine weitere Switchvorrichtungen angeschlossen sein kann. Ein Netzwerkzweig kann beispielsweise durch ein Netzwerkkabel oder eine Funkstrecke gebildet sein. Insbesondere ist pro Netzwerkzweit maximal nur ein Steuergerät oder eine weitere Switchvorrichtung vorgesehen. Die Nachrichten der Steuergeräte treffen über einen jeweiligen Netzwerkzweig an einem jeweiligen Eingangsport der Switchvorrichtung ein.The invention provides a method by means of which messages or messages can be transmitted between control units of a motor vehicle. For this purpose, a switch is used, which is referred to below as a switch device. Another designation for such a switch device is also data switch or bridge. In the context of the invention, a message is to be understood as meaning a data packet which contains or comprises an indication of a destination address and a priority level. The switching device connects network branches of a data network, wherein either a control device or a further switch devices can be connected to each network branch. A network branch may be formed, for example, by a network cable or a radio link. In particular, only one control device or a further switch device is provided per network second maximum. The messages of the control units arrive via a respective network branch at a respective input port of the switch device.
Die Switchvorrichtung kann an einer eintreffenden Nachricht erkennen, wohin die Nachricht weitergeleitet werden soll (angegeben durch die Zieladresse) und (bei entsprechend getaggten Frames) wie wichtig die Nachricht ist, d.h. welche Prioritätsstufe die Nachricht aufweist. Die Erfindung setzt nun nicht dort an, wo es um das Weiterleiten von Nachrichten in Abhängigkeit ihrer Priorität geht, sondern bereits am Eingangsport während des Empfangs jeder Nachricht. Durch die Switchvorrichtung werden pro Eingangsport jeweils für eine der Prioritätsstufen oder aber auch für einige oder alle der Prioritätsstufen jeweils pro vorbestimmter Zeiteinheit jeweils höchstens so viele Nachrichten aufgenommen, dass sie insgesamt einer vorbestimmten Höchstdatenmenge pro Zeiteinheit entsprechen. Für jede Prioritätsstufe wird also höchstens eine Höchstdatenmenge pro Zeiteinheit akzeptiert. Weitere Nachrichten, die innerhalb der Zeiteinheit eintreffen und durch welche die Höchstdatenmenge überschritten würde, werden also abgelehnt. Nur die aufgenommenen Nachrichten werden dann jeweils in Abhängigkeit von ihrer Zieladresse einem Ausgangsport. zugeordnet. An jedem Ausgangsport werden dann die zugeordneten Nachrichten entsprechend ihrer Priorität ausgesendet.The switch device may recognize at an incoming message where the message is to be forwarded (indicated by the destination address) and (in the case of appropriately tagged frames) how important the message is, i. which priority level the message has. The invention does not start now where it concerns the forwarding of messages depending on their priority, but already at the input port during the reception of each message. By the switching device are per input port for each of the priority levels or even for some or all of the priority levels each per predetermined unit time each received at most so many messages that they correspond to a total of a predetermined maximum amount of data per unit time. For each priority level, at most one maximum amount of data per time unit is accepted. Other messages that arrive within the time unit and through which the maximum amount of data would be exceeded are therefore rejected. Only the recorded messages are then each an output port depending on their destination address. assigned. At each output port, the associated messages are then sent out according to their priority.
Durch die Erfindung ergibt sich der Vorteil, dass aus einem Netzwerkzweig über die Switchvorrichtung hinweg nicht beliebig viele Nachrichten in andere Netzwerkzweige weitergeleitet werden. Nachrichten einer vorbestimmten Prioritätsstufe können außerhalb des Netzwerkzweigs des sendenden Steuergeräts, jenseits der Switchvorrichtung in anderen Netzwerkzweigen nur so viel Datenverkehr erzeugen, wie es die vorgegebene Höchstdatenmenge pro Zeiteinheit vorgibt oder zulässt. Falls also ein sendendes Steuergerät Nachrichten mit niedriger Prioritätsstufe aussendet, so hat dies nur einen begrenzten Einfluss auf die Datenkommunikation in anderen Netzwerkzweigen des Datennetzwerks. Somit kann es nicht zu einer „Verstopfung“ oder Überlastung von Ausgangsports des Switches oder der Switchvorrichtung durch Nachrichten der verschiedenen Prioritätsstufen kommen. Dies garantiert die Zeiteigenschaften (z.B. Latenz). As a result of the invention, there is the advantage that not as many messages are forwarded from one network branch via the switching device to other network branches. Messages of a predetermined priority level can generate only as much data traffic outside the network branch of the sending control device, beyond the switching device in other network branches, as the predetermined maximum amount of data per time unit predetermines or permits. Thus, if a sending controller transmits messages of low priority level, this has only a limited influence on the data communication in other network branches of the data network. Thus, there can not be a "blockage" or overload of output ports of the switch or the switch device by messages of the different priority levels. This guarantees the time properties (eg latency).
Zu der Erfindung gehören auch optionale zusätzliche Merkmale, durch die sich zusätzliche Vorteile ergeben.The invention also includes optional additional features that provide additional benefits.
Durch das Begrenzen der Datenmenge auf höchstens oder maximal die Höchstdatenmenge wird also die Datenrate begrenzt, die in Form von Nachrichten einer jeweiligen Prioritätsstufe über den Eingangsport empfangen oder für eine Weiterleitung akzeptiert wird. Problematisch beim Berechnen der Datenrate kann allerdings sein, dass kurzzeitig innerhalb der Zeiteinheit die Höchstdatenrate überschritten werden kann und sich nur über die gesamte Zeiteinheit hinweg gemittelt dann aber doch nur wieder die zulässige Höchstdatenrate ergibt. Für den Zeitraum des Überschreitens innerhalb der Zeiteinheit sind dann aber unter Umständen andere Nachrichten blockiert. Um dies zu vermeiden, kann vorgesehen sein, an jedem Eingangsport für die Prioritätsstufen jeweils eine Nachrichtenanzahl zu ermitteln und die Anzahl der Nachrichten pro Zeiteinheit zu begrenzen. Die Switchvorrichtung zählt also mit, wie viele Nachrichten der überwachten Prioritätsstufe empfangen werden. Ist die maximale Nachrichtenanzahl erreicht, so werden keine weiteren Nachrichten der Prioritätsstufe für diese Zeiteinheit akzeptiert. Somit kann es also nicht zu einer kurzzeitigen Überschreitung eines zulässigen Mittelwerts kommen.Limiting the amount of data to at most or at most the maximum amount of data thus limits the data rate which is received in the form of messages of a respective priority level via the input port or accepted for forwarding. However, it can be problematic when calculating the data rate that the maximum data rate can be exceeded for a short time within the time unit and then only averaged over the entire time unit and then only the permissible maximum data rate results again. However, other messages may be blocked for the period of timeout within the time unit. To avoid this, it may be provided to determine a number of messages at each input port for the priority levels and to limit the number of messages per unit of time. The switch device thus counts with how many messages of the monitored priority level are received. If the maximum number of messages has been reached, no further messages of the priority level are accepted for this time unit. Thus, it can not come to a short-term exceeding a permissible average.
Die für die Weiterleitung angenommenen Nachrichten werden in der beschriebenen Weise zu dem jeweiligen Ausgangsport geleitet. An dem jeweiligen Ausgangsport werden dann die zugeordneten Nachrichten bevorzugt in der Reihenfolge ihrer Prioritätsstufen ausgesendet. Somit erfolgt das Weiterleiten von Nachrichten ausgehend von der Switchvorrichtung ebenfalls in Abhängigkeit von den Prioritätsstufen. Es wird also eine Sendereihenfolge der Nachrichten gemäß der Priorität festgelegt. Somit wird das Sendeverhalten der Switchvorrichtung ebenfalls durch die Prioritätsstufen gesteuert.The messages accepted for forwarding are routed in the manner described to the respective output port. At the respective output port, the assigned messages are then preferably transmitted in the order of their priority levels. Thus, the forwarding of messages based on the switching device also takes place in dependence on the priority levels. Thus, a transmission order of the messages is determined according to the priority. Thus, the transmission behavior of the switching device is also controlled by the priority levels.
Der Wert der Höchstdatenmenge kann analytisch in Abhängigkeit von gewünschten oder vorgegebenen Übertragungslatenzen festgelegt werden. Hierzu ist nur eine Offline-Berechnung nötig, die aber bedeutend einfacher ist als komplett alles im laufenden Betrieb zu rechnen. Die für zumindest eine Prioritätsstufe festgelegte Höchstdatenmenge kann also in Abhängigkeit von einem Maximalwert einer Übertragungsverzögerung oder -latenz festgelegt werden. Dies ist bei einem Kraftfahrzeug möglich, da die Nachrichten, die von Steuergeräten in einem Kraftfahrzeug erzeugt werden, sogenannte statische Nachrichten sind, d.h. es ist von vornherein aufgrund der Konstruktion des Kraftfahrzeugs bekannt, welches Steuergerät wie viele Nachrichten welchen Nachrichtentyps in welcher Situation erzeugt. Nun kann man für jedes Steuergerät einen Worst-Case in Bezug auf die Anzahl und den Sendezeitpunkt annehmen und dann ausgehend von der höchsten (wichtigsten) Prioritätsstufe ermitteln, wie viele Nachrichten dann zu übermitteln sind, und festlegen, welche Übertragungsverzögerung sich für diese ergeben darf. The value of the maximum amount of data can be determined analytically depending on desired or predetermined transmission latencies. For this, only an offline calculation is necessary, but it is much easier than calculating everything completely during operation. The maximum amount of data defined for at least one priority level can therefore be determined as a function of a maximum value of a transmission delay or latency. This is possible with a motor vehicle since the messages generated by controllers in a motor vehicle are so-called static messages, i. It is known from the outset due to the construction of the motor vehicle, which control unit generates how many messages of which message type in which situation. Now one can assume for each controller a worst case in terms of the number and the transmission time and then determine from the highest (most important) priority level, how many messages are then to be transmitted, and determine which transmission delay may arise for them.
Daraus folgen dann für die niedrigeren Prioritätsstufen jeweils stufenweise die maximal zulässigen Werte (Maximalwerte) für deren Höchstdatenmenge, wenn die Gesamtdatenmenge, die überhaupt in einer Zeiteinheit von der Switchvorrichtung übertragen werden kann, konstruktionsbedingt vorgegeben ist. Bei der Berechnung sind also für eine Nachricht dabei weniger die niederprioren Nachrichten relevant, sondern insbesondere der Einfluss aller gleich- oder höherprioren Nachrichten (vom gleichen Eingang und von anderen Netzwerkzweigen).From this, the maximum permissible values (maximum values) for their maximum data quantity then gradually follow for the lower priority levels, if the total amount of data that can ever be transmitted by the switching device in a unit of time is predetermined by design. In the calculation, less low-priority messages are relevant for a message, but in particular the influence of all messages of the same or higher priority (from the same input and from other network branches).
Um eine Manipulation der Prioritätsstufe durch ein Steuergerät zu vermeiden, wird bevorzugt in den Nachrichten die jeweilige Prioritätsstufe durch kryptographisch verschlüsselte Prioritätsdaten angegeben. Durch die Steuervorrichtung werden dann die Prioritätsdaten mittels eines kryptographischen Schlüssels entschlüsselt. Mit anderen Worten kann also das sendende Steuergerät seine Prioritätsstufe selbst eintragen, muss dies aber mittels kryptographisch verschlüsselte Prioritätsdaten tun, die nur dann von der Switchvorrichtung akzeptiert werden, falls der kryptographische Schlüssel der Switchvorrichtung zu den kryptographisch verschlüsselten Prioritätsdaten passt. Hierdurch kann vermieden werden, dass sich ein Steuergerät eigenständig eine höhere Prioritätsstufe für seine Nachrichten verschafft. Nachrichten, deren Prioritätsdaten nicht von der Switchvorrichtung entschlüsselt werden können, werden nämlich verworfen. Zusätzlich oder alternativ dazu kann die Switchvorrichtung intern eine bevorzugt kryptographisch abgesicherte Konfiguration aufweisen, die von außen nicht manipulierbar sein soll. Kommen Nachrichten mit ungültiger Konfiguration am Switch an (also nicht konform zur switch-internen Konfiguration), kann der Switch diese verwerfen und damit das Netzwerk so „sauber halten“.In order to avoid manipulation of the priority level by a control unit, the respective priority level is preferably indicated in the messages by cryptographically encrypted priority data. The control device then decrypts the priority data by means of a cryptographic key. In other words, therefore, the sending controller can register its priority level itself, but must do so by means of cryptographically encrypted priority data, which is accepted by the switching device only if the cryptographic key of the switch device matches the cryptographically encrypted priority data. In this way it can be avoided that a control unit autonomously procures a higher priority level for its messages. Messages whose priority data can not be decrypted by the switch device are discarded. Additionally or alternatively, the switch device internally may have a preferably cryptographically secured Have configuration that should not be manipulated from the outside. If messages with invalid configuration arrive at the switch (ie not in conformity with the switch-internal configuration), the switch can discard them and thus keep the network "clean".
Um zu verhindern, dass Nachrichten gleichzeitig in einem Netzwerkzweig ausgesendet werden sollen und deshalb eine zurückgestellt wird, kann vorgesehen sein, dass sich die Steuergeräte auch untereinander beim Senden von Nachrichten koordinieren. Zumindest zwei der Steuergeräte führen hierzu dann untereinander eine Zeitsynchronisation von jeweiligen Zeitgebern der Steuergeräte durch. Ein solcher Zeitgeber kann beispielsweise eine Uhr oder ein Zähler sein. Die synchronisierten Steuergeräte senden dann Nachrichten zeitversetzt zueinander aus. Das Sendeverhalten der Steuergeräte ist somit verschränkt oder interlaced, sodass an der Switchvorrichtung abwechselnd oder zumindest einzeln die Nachrichten beider Steuergeräte kollisionsfrei eintreffen. Insbesondere ist dies vorteilhaft, falls die Nachrichten zumindest eines der beiden Steuergeräte ein Videosignal oder allgemein ein Breitbandsignal darstellen oder transportieren. Unter einem Breitbandsignal wird im Zusammenhang mit der Erfindung ein Signal verstanden, dessen Bandbreite oder Datenrate größer als 10 Prozent, insbesondere größer als 30 oder 40 Prozent, der Netto-Datenrate allgemein des Datennetzwerk und insbesondere des Netzwerkzweigs des Steuergeräts ist. Ein anderes Beispiel für ein Breitbandsignal ist ein Radarsignal.In order to prevent messages from being transmitted simultaneously in a network branch and therefore a reset, it can be provided that the control units also coordinate with one another when sending messages. At least two of the control units then perform a time synchronization of respective timers of the control units with each other. Such a timer may be, for example, a clock or a counter. The synchronized controllers then send out messages with a time delay. The transmission behavior of the control units is thus entangled or interlaced, so that at the switching device alternately or at least individually the messages of both control units arrive without collision. In particular, this is advantageous if the messages of at least one of the two control units represent or transport a video signal or in general a broadband signal. In the context of the invention, a broadband signal is understood to mean a signal whose bandwidth or data rate is greater than 10 percent, in particular greater than 30 or 40 percent, of the net data rate in general of the data network and in particular of the network branch of the control device. Another example of a broadband signal is a radar signal.
Es können also beispielsweise zwei Videoströme zweier Steuergeräte ineinander verschränkt durch das abwechselnde Aussenden der Nachrichten beider Steuergeräte über das Datennetzwerk und/oder die Switchvorrichtung übertragen werden.Thus, for example, two video streams of two control units can be transferred into one another by the alternating transmission of the messages of both control devices via the data network and / or the switching device.
Indem die Übertragung der Nachrichten zwischen Steuergeräten durch die Switchvorrichtung dahingehend begrenzt wird, dass überschüssige Nachrichten (Überschreitung der Höchstdatenmenge pro Zeiteinheit) durch die Switchvorrichtung ignoriert oder verworfen werden, und die Switchvorrichtung an den Ausgangsports die Nachrichten mit höherer Prioritätsstufe vor Nachrichten mit niedrigerer Prioritätsstufe aussendet, ist kein globaler Schedule oder Ablaufplan nötig, über welchen die Steuergeräte implizit koordiniert werden müssten. Somit senden die Steuergeräte also bevorzugt ihre Nachrichten unabhängig von einem globalen Sendeplan oder Ablaufplan aus, der also für das gesamte Kraftfahrzeug oder dessen Steuergeräte nötig wäre, um Sendezeitpunkte und/oder die Nachrichtenanzahl für jedes Steuergerät festzulegen. Es ist also keine vorherige Abstimmung der Steuergeräte nötig. Somit kann also auch ein Steuergerät nachinstalliert werden, ohne dass eine Anpassung des Sendeverhaltens der anderen Steuergeräte nötig wäre.By limiting the transmission of messages between controllers by the switch device such that excess messages (exceeding the maximum amount of data per unit of time) are ignored or discarded by the switch device, and the switch device at the output ports broadcasts the messages of higher priority level before messages of lower priority level, There is no need for a global schedule or schedule through which the ECUs would need to be implicitly coordinated. Thus, the control units so preferably send their messages regardless of a global schedule or schedule, which would therefore be necessary for the entire motor vehicle or its control units to set transmission times and / or the number of messages for each control unit. So it is not a prior vote of the control units needed. Thus, therefore, a control device can also be installed without an adaptation of the transmission behavior of the other control units would be necessary.
Die Erfindung sieht auch die beschriebene Switchvorrichtung für ein Kraftfahrzeug vor. Die erfindungsgemäße Switchvorrichtung weist also Anschlussports zum Anschließen von Netzwerkzweigen eines Datennetzwerks auf. Ein solcher Anschlussport kann also zum elektrischen und mechanischen Verbinden eines Netzwerkkabels eines Netzwerkzweigs ausgestaltet sein. Zumindest einige dieser Anschlussports sind für einen Betrieb als Empfangsport und zumindest einige der Anschlussports sind für einen Betrieb als Sendeport oder Ausgangsport eingerichtet. Dies kann in an sich bekannter Weise vorgesehen sein, indem entsprechende Empfangsschaltungen und/oder Sendeschaltungen für den jeweiligen Anschlussport vorgesehen sind. Bei der erfindungsgemäßen Switchvorrichtung ist des Weiteren eine Prozessoreinrichtung bereitgestellt, die dazu eingerichtet ist, eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens durchzuführen. Hierzu kann die Prozessoreinrichtung zumindest einen Mikroprozessor und/oder zumindest einen Mikrocontroller aufweisen. Des Weiteren kann die Prozessoreinrichtung einen Programmcode aufweisen, der dazu eingerichtet ist, bei Ausführen durch die Prozessoreinrichtung die Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens durchzuführen. Der Programmcode kann in einem Datenspeicher der Prozessoreinrichtung gespeichert sein.The invention also provides the described switching device for a motor vehicle. The switching device according to the invention thus has connection ports for connecting network branches of a data network. Such a connection port can thus be designed for the electrical and mechanical connection of a network cable of a network branch. At least some of these port ports are for receive port operation and at least some of the port ports are set up to operate as a send port or output port. This can be provided in a manner known per se by providing corresponding receiving circuits and / or transmitting circuits for the respective connection port. In the switching device according to the invention, furthermore, a processor device is provided, which is set up to carry out an embodiment of the method according to the invention. For this purpose, the processor device can have at least one microprocessor and / or at least one microcontroller. Furthermore, the processor device may have a program code which is set up to execute the embodiment of the method according to the invention when executed by the processor device. The program code may be stored in a data memory of the processor device.
Das Kraftfahrzeug, wie es ebenfalls durch die Erfindung bereitgestellt wird, weist ein Datennetzwerk auf, in welchem die Steuergeräte Nachrichten über die erfindungsgemäße Switchvorrichtung austauschen können. Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug weist also eine Switchvorrichtung oder mehrere Switchvorrichtungen auf, über welche jeweils Steuergeräte zum Austauschen von Nachrichten gekoppelt sind. Die zumindest eine Switchvorrichtung ist dabei eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Switchvorrichtung. Zusätzlich oder alternativ dazu kann vorgesehen sein, dass die Steuergeräte dazu eingerichtet sind, ihre Nachrichten synchronisiert zueinander zeitversetzt auszusenden, um hierdurch eine Kollision von Nachrichten-Sendezeitpunkten zu vermeiden. Insgesamt ist somit bei dem erfindungsgemäßen Kraftfahrzeug sichergestellt, dass die Steuergeräte ihre Nachrichten unabhängig von einem globalen Sendeplan oder Ablaufplan aussenden können.The motor vehicle, as also provided by the invention, has a data network in which the control units can exchange messages via the switching device according to the invention. The motor vehicle according to the invention thus has a switch device or a plurality of switch devices via which respective control devices for exchanging messages are coupled. The at least one switching device is an embodiment of the switching device according to the invention. Additionally or alternatively, it can be provided that the control devices are set up to transmit their messages synchronized with each other with a time shift, thereby avoiding a collision of message transmission times. Overall, it is thus ensured in the motor vehicle according to the invention that the control units can send their messages independently of a global schedule or schedule.
Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug ist bevorzugt als Kraftwagen, insbesondere als Personenkraftwagen oder Lastkraftwagen ausgestaltet.The motor vehicle according to the invention is preferably designed as a motor vehicle, in particular as a passenger car or truck.
Im Folgenden ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben. Hierzu zeigt die einzige Figur (Fig.) eine schematische Darstellung einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs.In the following an embodiment of the invention is described. For this purpose, the single FIGURE (FIG.) Shows a schematic representation of an embodiment of the motor vehicle according to the invention.
Bei dem im Folgenden erläuterten Ausführungsbeispiel handelt es sich um eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung. Bei dem Ausführungsbeispiel stellen die beschriebenen Komponenten der Ausführungsform jeweils einzelne, unabhängig voneinander zu betrachtende Merkmale der Erfindung dar, welche die Erfindung jeweils auch unabhängig voneinander weiterbilden und damit auch einzeln oder in einer anderen als der gezeigten Kombination als Bestandteil der Erfindung anzusehen sind. Des Weiteren ist die beschriebene Ausführungsform auch durch weitere der bereits beschriebenen Merkmale der Erfindung ergänzbar. The exemplary embodiment explained below is a preferred embodiment of the invention. In the exemplary embodiment, the described components of the embodiment each represent individual features of the invention that are to be considered independently of one another, which also each independently further develop the invention and thus also individually or in a different combination than the one shown as part of the invention. Furthermore, the described embodiment can also be supplemented by further features of the invention already described.
Die Figur zeigt ein Kraftfahrzeug
Jedes der Steuergeräte
An zumindest einen Anschlussport (hier z.B. P3) kann beispielhaft eine weitere Switchvorrichtung
Durch die Switchvorrichtung
Durch die Switchvorrichtung
Es entsteht hierdurch eine Flexibilität in der Datenkommunikation, indem Steuergeräte
Hierzu bietet die Switchvorrichtung
An den Eingangsports P1i, P2i, P3i, ..., Pni (Ingress-Ports) werden hierzu die eingehenden Nachrichten
Somit müssen also durch die Steuergeräte
Sind in dem Kraftfahrzeug
Eine Zeitsynchronisation von Steuergeräten ist hierbei nicht zwingend notwendig, kann aber eine garantierte Übertragungslatenz zusätzlich verringern. Dies kann durch Vermeidung von Kollision aufgrund zweier gleichzeitig gesendeter Nachrichten erfolgen, indem synchronisierte Steuergeräte
Insgesamt zeigt das Beispiel, wie durch die Erfindung in einem Datennetzwerk eines Kraftfahrzeugs ein zeitlicher Determinismus durch Prioritäten sichergestellt werden kann.Overall, the example shows how through the invention in a data network of a motor vehicle, a temporal determinism can be ensured by priorities.
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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